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Mucosal vaccines using oligoarginine-linked polymers that overcome gene diversities of viruses

Research Project

Project/Area Number 16K08210
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionSetsunan University

Principal Investigator

SAKUMA SHINJI  摂南大学, 薬学部, 教授 (80388644)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 毛利 浩太  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (30723697)
馬場 昌範  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (70181039)
鵜川 真実  摂南大学, 薬学部, 助教 (50735511)
Research Collaborator MIYATA kohei  
OCHIAI kyohei  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsワクチン / 粘膜免疫 / インフルエンザウイルス / 膜透過ペプチド / オリゴアルギニン固定化高分子 / 膜透過ペプチド固定化ヒアルロン酸 / 感染実験
Outline of Final Research Achievements

We developed a novel biodegradable polymer, hyaluronic acid modified with tetraglycine-L-octaarginine which is one of cell-penetrating peptides, and evaluated a potential of the hyaluronic acid derivative as an adjuvant for mucosal vaccination. Immunoglobulin A was secreted on the nasal mucosa in mice immunized with inactivated influenza viruses under nasal coadministration with tetraglycine-L-octaarginine-linked hyaluronic acid. When the mice were exposed to viruses that differed from ones used for immunization, serious weight loss observed for mice immunized with inactivated viruses alone did not occur at all. Results demonstrated that mice acquired abilities of cross-protection through nasal vaccination using the mixture of virus antigens and tetraglycine-L-octaarginine-linked hyaluronic acid as a mucosal adjuvant.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

インフルエンザウイルスは遺伝的に多様であり、そのワクチンに含まれるウイルス株は、世界保健機構の流行予測により決定される。しかし、予測が外れたり遺伝子変異が起きると、パンデミックを引き起こす可能性がある。鼻腔内投与等、ウイルス抗原を経粘膜投与すると、粘膜上に分泌型イムノグロブリンA(IgA)が誘導され、同IgAは投与株以外のウイルス株に対して交差反応性を示すことが知られている。今回の研究成果は、誘導された分泌型IgAによる交差防御が機能したことを示しており、インフルエンザウイルスの遺伝子多様性を克服するテトラグリシン-L-オクタアルギニン固定化ヒアルロン酸を用いた粘膜ワクチンの開発が期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Biodegradable hyaluronic acid modified with tetraglycine-L-octaarginine as a safe adjuvant for mucosal vaccination2019

    • Author(s)
      Masami Ukawa, Sohei Tanishita, Haruya Yagi, Yuki Yoshida, Takumi Tomono, Koichi Shigeno, Etsuo Tobita, Tomofumi Uto, Masanori Baba, Shinji Sakuma
    • Journal Title

      Mol. Pharmceutics

      Volume: 16 Issue: 3 Pages: 1105-1118

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.8b01110

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 膜透過ペプチド固定化ヒアルロン酸を粘膜アジュバントとして含有する経鼻粘膜ワクチンの交差反応性のマウス感染実験による実証2019

    • Author(s)
      谷下宗平,吉田祐樹,辻岡拓実,鵜川真実,伴野拓巳,宮田康平,飛田悦男,宇都倫史,馬場昌範,佐久間信至
    • Organizer
      日本薬剤学会第34年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜透過ペプチドを固定化したヒアルロン酸誘導体の粘膜投与型ワクチンのアジュバントとしての特性評価2018

    • Author(s)
      八木晴也,谷下宗平,鵜川真実,吉田祐樹,飛田悦男,宇都倫史,馬場昌範,佐久間信至
    • Organizer
      日本薬剤学会第33年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規粘膜投与型ワクチンのアジュバントとしてのL-オクタアルギニン固定化ヒアルロン酸の開発2018

    • Author(s)
      谷下宗平,八木晴也,吉田祐樹,鵜川真実,伴野拓巳,飛田悦男,宇都倫史,馬場昌範,佐久間信至
    • Organizer
      創剤フォーラム第24回若手研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒアルロン酸を支持体とするオクタアルギニン固定化高分子の粘膜投与型ワクチンの抗原キャリアとしての有用性評価2017

    • Author(s)
      谷下宗平、八木晴也、毛利浩太、熊谷光倫、宮田康平、落合恭平、日渡謙一郎、滋野浩一、飛田悦男、宇都倫史、馬場昌範、佐久間信至
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 膜透過ペプチド固定化高分子を用いた粘膜投与型ワクチンの開発2017

    • Author(s)
      佐久間信至、馬場昌範
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] A potential of L-octaarginine-linked hyaluronic acid as an adjuvant for mucosal vaccination2017

    • Author(s)
      Sohei Tanishita, Haruya Yagi, Kohta Mohri, Hironori Kumagai, Kohei Miyata, Kyohei Ochiai, Ken-ichiro Hiwatari, Koichi Shigeno, Etsuo Tobita, Tomofumi Uto, Masanori Baba, Shinji Sakuma
    • Organizer
      44th Annual Meeting & Exposition of the Controlled release Society
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 粘膜投与型ワクチンの抗原キャリアとしてのD-オクタアルギニン固定化高分子による免疫活性増強機構の解明2016

    • Author(s)
      遠藤力斗、毛利浩太、宮田康平、江河智美、落合恭平、日渡謙一郎、椿和文、飛田悦男、佐久間信至
    • Organizer
      第32回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      グランシップ(静岡県静岡市)
    • Year and Date
      2016-06-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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